船舶建造精度控制技术(1)

1第一章现代船舶建造精度管理基础1、现代船舶生产中，船舶零件为了尽量减少修整工作量，各国在取得大量船舶生产实践测量数据的基础上，运用数理统计方法，逐步以不需修割的零件补偿量代替余量的方法来控制造船偏差，这样逐步发展形成了一门技术称为造船精度管理技术。2、现代船舶建造精度管理技术是以船舶建造理论为基础的系统工程，是建立在管理学、测量学、金属材料学和可靠性理论基础之上的综合性学科。3、造船精度管理是当代造船的重大新技术之一，它主要是在船舶建造过程中加放尺寸补偿量取代余量，通过合理的工艺技术和管理技术，对船体零件、部件和主尺度进行精度控制，以提高建造质量，最大限度地减少现场修整的工作量，缩短船舶建造周期，降低船体建造成本。4、精度造船简单地说就是在船舶建造过程中用补偿量代替余量，逐步增加补偿量的使用范围，并控制船体结构位置精度。以最少的成本将船舶建造的主尺寸偏差、线形偏差和结构错位控制在标准范围内，保证船舶质量。精度管理是一项系统工程，对船舶制造企业而言，关键是全面、全过程推行精度控制，其核心是实施造船精度设计。5、船舶建造精度管理的对象为船舶在建造过程中产生的收缩变形、扭曲变形和角变形。其内容包括健全精度管理体系、建立精度管理制度、完善精度检测手段与方法、提出精度控制目标、确定精度计划、制订精度标准、制订预防尺寸偏差的工艺技术措施和精度超差后的处理措施等。6、通过船厂实践表明，开展船体建造精度管理可以使装焊工效提高1~2倍，使船体建造总劳动量减少10%左右。7、精密工程测量是采用非常规的测量仪器和方法，使其测量的绝对精度达到毫米级以上要求的测量工作。8、PDCA质量循环理论。PLAN代表计划、DO代表执行、CHECK代表检测、ACTION代表改进，表示质量管理持续改进的一个循环。9、装配间隙尺寸（封闭环）=理论尺寸（组成环）-实际尺寸（组成环）+焊接补偿值（组成环）10、船舶建造精度管理是一门交叉学科，涉及很多新工艺、新技术。船舶建造精度管理的相关技术有软件技术、测量技术、信息技术、设计技术、装配技术、焊接切割技术、成型矫正技术等。11、对船体零件、工件和中间产品，通过加工、装焊、火工矫正等多道工序，而产生的变形及收缩进行定性和定量分析后，加放的比实际变形及收缩略大的工艺量值，一般要在装配后割除部分称为余量。12、对船体零件、工件和中间产品，通过加工、装焊、火工矫正等多道工序，而产生的变形及收缩进行定量分析后，加放相当于实际变形和收缩的工艺量值，一般不需再切割部分称为补偿量。13、基本尺寸指图面上标注的理论尺寸，它是描述零件、工件和中间产品（部件、分段和总段）的几何形状、外形尺寸以及所处位置的量值。14、尺寸偏差指基本尺寸与实际尺寸的差值。15、单位：管理基准及允许界限中长度相关的没有特别注明的单位用“mm”（毫米）表示；管理标准及允许界限中角度相关单位用“°”（度）表示。16、技术管理模式通常包括：产品价值链、单件流水作业、拉动计划体系和4S管理等。217、在精益造船模式中，要实现上述工作要求的管理叫做4S管理。其中4S管理含义是整理（日语罗马拼音Seiri，英语Sort）；整顿（日语罗马拼音Seiton，英语Stabilize）；清扫（日语罗马拼音Seiso，英语Shine）；清洁（日语罗马拼音Seiketsu，英语Sustain）。18、准时生产和零缺陷施工是精益造船模式的两个最重要的理念。就是在需要的时候，按照需要的数量，生产需要的产品。不允许出现任何人员和物料的等工现象。组织准时生产的最大好处，就是可以大大减少人工和物资的浪费，没有库存，没有闲置劳动力。第二章船舶建造精度管理体系1、建立船舶建造精度管理体系目的是为了指导精度管理技术开展和精度管理体系建设，以确保公司精度管理工作系统有序推进。2、船舶建造精度管理体系在船舶企业通常作为造船质量管理体系的一个子系统，体系主要包括组织体系、精度标准、资源管理、精度控制、测量改进和信息技术等几个方面。3、精度标准包括补偿量标准、精度检验标准、精度控制基准、精度测量表和基准线设计基准等。精度标准制定时通常应该能够满足企业员工95%的操作技能要求。4、要进行造船精度管理必须对影响造船精度的各种资源进行管理，这里的资源主要包括人力资源、物质资源、信息资源等。5、船舶建造精度控制就是造船过程中的船体尺寸精度控制(DimensionalAccuracyControl)，是指为使船体实物模型与设计模型的尺寸尽可能一致，从而对船体实物模型进行管理控制的一切行为。它通过分析船舶建造过程中实物产品与设计模型之间的偏差来控制船舶产品在各个阶段中所产生的精度问题。6、精度管理计划可以分成三个部分，即初步计划、详细计划和工艺计划。第三章工程测量技术1、工程测量学因应用领域不同，现有多种定义方法，其中包括应用在船舶工程技术领域较为概括和抽象的定义是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。2、测量学按照研究对象及采用技术的不同，又可分为：大地测量学、工程测量学、摄影测量与遥感学、海洋测量学和地图制图学等。3、工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。4、测量学的内容包括测定和测设两个部分。测定是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图。测设是指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上（或特点位置）标定出来，作为施工的依据。5、随着测量技术的发展，工程技术中所采用的测量方法也不断地发生变化，目前常采用的测量方法包括：直接测量、间接测量、接触测量、非接触测量、组合测量、比较测量等。6、假想有一个静止的海水面，向陆地延伸形成一个封闭的曲面，这个曲面称为水准面。7、测量工作的主要任务之一是确定地面点的空间位置，其表示方法为坐标和高程，而地面点的空间位置与一定的坐标系统相对应。8、地面点到某一高程基准面的垂直距离称为地面点的高程。9、测量工作中常用的高程基准面有参考椭球体面和大地水准面，其相应的高称为大地高和海拔高。地面上任意两点之间的高程之差称为高差。10、在工业测量中，测量工作的基本原则具体体现为“先控制测量，后细部测量”。11、三坐标测量机是工业部门应用最多的坐标测量仪器，在中小型工业设备的安装检测3中发挥着重要的作用。12、在设备的安装和调试中，直线的准直是轴线调整的主要内容，也是设备粗定线、轴线调整经常用到的一项测量工作。第四章船舶建造精度测量1、可靠的检测工具和较高的测量水平是提高造船精度的保障。2、零件切割前要用游标卡尺测量钢板厚度，零件坡口要用焊接量规检测坡口角度，零件切割要用卷尺抽查零件尺寸，偏差超过标准要调整切割机参数。3、船体零件弯曲加工精度是保证船体线型的前提，分为冷加工和热加工两种。4、小组拼板时要用卷尺检测拼板尺寸，用粉线检查直线边缘的直线度。中组曲面板拼板前要用激光经纬仪和直尺制作或检测中组胎架，用直尺检测板在胎架上的定位尺寸，用卷尺检测拼板尺寸，用粉线检查直线边缘的直线度。5、分段装配前要用激光经纬仪和直尺制作和检测大组胎架，要用卷尺测量大组拼板尺寸并进行二次划线和检测。6、船舶建造过程中，由于需要测量的船体结构或部件的结构尺寸较大，其测量一般可归结为大、中尺寸的测量，依据造船过程中所采用的测量工具的使用方法可将其分为，直接测量、间接测量和坐标测量三种。7、船舶建造精度控制测量主要内容包括：厚度测量、长度测量、角度测量、高程测量、准直测量等。8、数据采集主要有基准测量、添加测量、对比测量和双标靶测量等坐标测量模式，可供用户根据实际需要选择使用。9、无法直接照准的待测点，可采用双标靶测量方式测量。10、迁站测量是现场测量作业时，由于在一些地方无法将待测对象的所有面进行勘测，所以需移动仪器，并将剩余面与先前测定过的面进行衔接后继续测定。11、坐标系转换模型主要有：分步转换模型、三维非线性整体转换模型。12、数据计算与分析主要包括：两点间距离、直线度、三点间角度、三角形面积、构件间角度和平面度的计算。13、测量目标多，测量点复现情况复杂，反射片测量是船厂测量的主要任务。分段上的被测量点往往是设计要求的结构交叉点，测量过程需要复现这些结构交叉点。14、全站仪测量系统是利用极坐标（球坐标）的测量原理，只需要测量一个斜距和两个角度（水平角和天顶距）就可以得到被测点的三维坐标。15、在造船精度控制测量系统中，可存在多种不同的坐标系，如测站坐标系、物方坐标系、设计坐标系。16、在实际船舶建造的测量操作中，由于受到多种因素的影响，测量所得的量值X通常并不能准确地等于被测量之量的真值A，我们将二者之差称为测量误差。17、测量误差按性质分为粗差、系统误差和偶然误差。18、系统误差常有一定的累积性，所以在测量结果中，应尽量消除或减弱系统误差的影响。19、偶然误差是测量条件中各种随机因素的偶然性影响而产生的误差。偶然误差可视为服从正态分布的随机变量。20、船舶建造精度测量误差主要包括测量人员误差、仪器误差、测量方法误差、测量环境误差和材料误差五个来源。4第五章船舶精度测量工具与使用1、船舶建造精度测量仪器可分为通用仪器和专用仪器。2、钢尺是目前用于工程设备建造过程中直接丈量的主要工具，通常有钢直尺和钢卷尺两种。船用钢卷尺的长度公差通常要求为小于1mm。3、在许多精密工程测量的实际工作中，往往需要测定一点至一条直线的垂直距离，称为偏距测量。偏距测量工作的特点是垂直距离一般比较小，如不超过2m，但绝对精度很高，一般要求达到几十个微米。4、水准仪按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。按精度分为精密水准仪和普通水准仪。5、自动安平水准仪是借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。6、水准仪的使用包括水准仪的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数等操作步骤。7、经纬仪是根据测角原理进行设计，主要用于测量水平角和竖直角的仪器。8、经纬仪的安置包括对中和整平。第六章船体结构的尺寸基准1、船体主尺度表示船体外形大小的主要尺度，通常包括船长、船宽、船深、吃水和干舷。在船舶建造过程中，它是作为核定船台、船坞或某个区域建造能力的标志。2、板架结构通常是由板和纵横交叉的骨材和桁材组成，骨材和桁材可增强板对外力的抵抗能力。其中较小的骨材数目多，间距小，较大的桁材数目少而间距大。根据较小骨材布置的方向，板架结构可分为纵骨架式、横骨架式和混合骨架式三种类型。3、船体结构主要是由钢板和型材组合而成的，一般组合形式有对接、搭接、角接5及T字接头四种。a）b）c）d）4、主船体的尺寸基准。在船舶设计和建造阶段，确定船体形状与位置的尺寸基准采用的是三基面体系。三基面体系是由三个相互垂直的平面组成，分别为基平面、中线面和中站面。5、在船体作业时先把各零件、组立或分段，在统一的基准边以相同的尺寸先进行划线，用来指导正确的组立以及搭载阶段测量所做的基准，作为现场作业指导和精度管理的基准，以确保制造出良好的船体结构尺寸所设定的参考线。基准线是船舶建造从零部件对接开始直到搭载结束的整个船体建造中，确保施工人员进行精度施工的基础。6、为了在全船施工中将基准线形成统一的标准并且方便施工人员进行分段装配、总组和搭载施工，设定统一的150M.K基准线，本尺寸为理论值。在实际工作中按照150mm减去相应的坡口间隙值后进行施工。在总组、搭载时将基准线之间的尺寸控制在300mm，从而对整个总组和搭载进行控制。7、基准线施工的位置根据工作的需要大致按照以下部位进行施工。以机舱前舱壁为界在船首方向以船尾为基准，在船尾方向以船首为基准施工，如图6-35所示。8、船首、船尾方向施工基准。船左右方向的分段(甲板、双层底等)以中线和尾部为基准施工。69、船左右方向的施工基准。船上下方向的分段(舷侧、舱壁等)以底部和尾部为基准施工。4.0W.LTOPFWDL.BHD10、底部分段是货舱区最基本的分段形式，针对有横舱壁构架的部位其水平度尤